KR100784917B1 - 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물 - Google Patents

부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부틸알데하이드(butyraldehyde)를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물에 관한 것입니다.
본 발명의 부틸알데하이드(butyraldehyde)를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물은, 부틸알데하이드(butyraldehyde)와 유기용매를 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 혼합물에 물을 넣고 희석시켜 제조된 스쿠티카충 살충용 조성물이다.
본 발명에 의해, 종래에는 스쿠티카충 살충용으로 사용되지 않았던 부틸알데하이드를 스쿠티카충 살충용 조성물로 적용함으로써, 스쿠티카충 살충효과를 향상시키는 살충용 조성물이 제공된다.
또한, 간단한 약욕방법으로도 감염된 어류를 구제할 수 있는 스쿠티카충 살충용 조성물이 제공된다.
스쿠티카충, 살충, 넙치 치어

Description

부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물{SCUTICOCILIATES INSECTICIDE COMPOSITION USING BUTYRALDEHYDE}
도 1 : 본 발명의 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물의 제조공정도.
도 2 : 스쿠티카충 배양 후 현미경사진.
도 3 : 본 발명의 스쿠티카충 살충용 조성물 이용시 발생되는 스쿠티카충 세포질 파괴(lysis)모습.
본 발명은 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물에 관한 것이다.
양식어류에 기생하는 섬모충으로는 백점충(Ichthyophthirius multifillis), 크립토카련 이리탄스(Cryptocaryon irritans), 트리코디나(Trichodina), 킬로도넬라(Chilodonella cyprini), 엠비퓨라(Ambiphrya), 엠피오소마(Ampiosoma), 에피시 티스(Epistylis), 칼케시움(Carchesium), 스쿠티카충(Scuticociliads) 등이 있다.
그 중 스쿠티카충은 30 ~ 40 ㎛의 섬모충으로써, 흔히 넙치의 인공종묘 및 양성어에 많이 발생한다.
스쿠티카충은 어류의 체표와 지느러미 그리고 신장, 혈관 및 뇌조직까지 다양하게 유발되고, 대부분 소성결합 조직의 파괴를 통하여 넙치를 대량 폐사시킨다고 보고되어 있다.
또한, 다른 어류의 기생충과의 달리 혈관을 통하여 뇌조직까지 침입하여 기생하기 때문에 감염시 치료가 어려운 실정이다.
스쿠티카충은 넙치의 먹이생물인 로티퍼에도 검출되고 있으며, 넙치의 치어에서 성어에 이르기까지 기생하고 있어서 조기에 발견하지 못하면 치료하는데 어려울 뿐만 아니라 대량 폐사를 초래한다.
이러한 스쿠티카충의 살충을 위해 넙치 양어장에서 최근까지 포르말린을 사용하였다.
그러나, 포르말린의 독성 성분으로 인해 사용이 금지되었고 이를 대체하기 위해, 포르말린 외에 과산화수소, 안정화 염소 등이 체외 기생충 구제에 사용되고 있으나 효과를 거의 보지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 최근 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 독성이 약한 성분들을 이용한 스쿠티카충 살충제에 관한 연구가 이루어지고 있다.
한국공개특허공보 제10-2005-0045714호(염산 터피나핀을 유효성분으로 함유하는 양식어류의 스쿠티카병 예방치료제)에는, 염산 터피나핀이 함유된 약제를 이 용하여 양식어류의 스쿠티카병 예방 및 치료효과에 관한 것이 공개되어 있다.
한국등록특허공보 제10-0279281호(알긴산염 올리고당 유도체를 유효성분으로 하는 어류기생충 스쿠티카살충제)에는, 고분자인 알긴산염의 저분자화 및 알긴산올리고당의 제조와 어류 기생충 스쿠티카 살충제의 개발 및 전기 살충제의 제조방법에 관한 것이 공개되어 있다.
한국등록특허공보 제10-0379026호(양식 넙치의 스쿠티카충 구제방법)에는, 케토코나졸을 사용하여 양식 넙치의 체내 및 외부에 감염된 스쿠티카충을 구제하는 방법에 관한 것이 공개되어 있다.
그러나, 상기의 발명들은 살충제 제조방법이 어려워, 경제적인 면에서 적합하지 않으며, 스쿠티카충 구제방법으로 이용한 경구투여방법은 실질적으로 이용하기 어려운 방법이다.
또한, 살충제로 이용한 성분들의 독성으로 인해 어류패사 및 어독성이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 종래에는 스쿠티카충용으로 사용되지 않았던 부틸알데하이드를 스쿠티카충 살충용 조성물로 적용하려는 목적이 있다.
특히, 부틸알데하이드를 스쿠티카충 살충용 조성물로 적용함으로써 스쿠티카충 살충효과를 향상시키려는 목적도 있다.
또한, 간단한 약욕방법으로도 감염된 어류를 구제할 수 있는 스쿠티카충 살충용 조성물이 제공하려는 목적도 있다.
본 발명은 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 부틸알데하이드(butyraldehyde)를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물은, 부틸알데하이드(butyraldehyde)와 유기용매를 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 혼합물에 물을 넣고 희석시켜 제조된 스쿠티카충 살충용 조성물이다.
본 발명의 발명자들은 스쿠티카충을 대상으로 살충용 조성물을 개발하기 위하여, 부틸알데하이드(Butyraldehyde), 벤질알데하이드(Benzylaldehyde), 시나믹 알데하이드(Cinnamic aldehyde), 유제놀(Eugenol), 살리실 알데하이드(Salicyl aldehyde), 아세트알데하이드(Acetaldehyde), 바닐린(Vanillin), 캄퍼(Camphor), 캄펜(Camphene), 리모넨(Limonene), 시나밀 아세테이트(Cinnamyl acetate), 시놀레(Cineole), 로텐원(Rotenone), 히노키티올(Hinokitiol), 니코티닉산(Nicotinic acid), 이소부틸알데하이드(Isobutyraldehyde), 라오릭산(Lauric acid), 젖산 (Lactic acid), 리놀렌산(Linoleic acid), 언디사이레닉산(Undecylenic acid)등의 유기화합물을 이용하여 스쿠티카충에 대한 살충효과를 관찰하였다.
그 결과, 살충효과가 우수하면서 어독성이 없으며, 경제적으로 적합한 부틸알데하이드(Butyraldehyde)를 선별하여 본 발명의 살충용 조성물 제조에 이용하게 되었다.
부틸알데하이드(Butyraldehyde)는 CH3CH2CH2CHO의 구조로 이루어진 유기화합물로서, 알데하이드(aldehyde)를 산화시키면 얻어지는 부티르산(butyric acid)에서 명명된 것으로, 버터 등 동물의 유지방 속에 함유되어 있는 것 외에 식물의 정유(精油)속에서도 많이 포함되어 있는 유기화합물이다.
유기용매는 용질을 녹이는 물질로서, 부틸알데하이드 성분을 녹이기 위하여 이용한다.
유기용매로는 에탄올, 메탄올, 에테르, 아세톤, 벤젠, 톨루엔 중 선택된 1 종을 사용한다.
그러나 유기용매 또한 독성을 가지고 있으므로 적정량을 이용해야 된다.
물은 부틸알데하이드와 유기용매를 혼합하여 제조된 살충용 조성물의 농도를 조절해 주는 역할을 한다.
본 발명의 발명자들은 상기의 부틸알데하이드를 이용하여 독성으로 인한 어류패사를 방지함과 동시에 스쿠티카충에 대한 높은 살충효과를 나타내는 방법을 찾기 위해 많은 시행착오를 겪으며 연구를 해오던 끝에, 부틸알데하이드(butyraldehyde)와 유기용매를 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 혼합물에 물을 넣고 희석시켜 제조할 시 스쿠티카충 살충용 조성물로 이용가능함을 알 수 있었다.
특히, 상기 유기용매는 부틸알데하이드(butyraldehyde) 부피대비 0.1 ~ 1 배 혼합하여 혼합물을 제조하여 사용할 시, 독성이 없으며, 높은 살충효과를 나타냄을 알 수 있었다.
또한, 물은 부틸알데하이드와 유기용매를 혼합한 혼합물 부피대비 0.1 ~ 2 배 넣고 희석하여 살충용 조성물을 제조할 시, 어류가 폐사되지 않으면서, 스쿠티카충에 대하여 우수한 살충효과를 나타냄을 알 수 있었다.
상기 살충용 조성물을 양식장해수 1 ton 당 0.2 ~ 0.9 ℓ 사용할 시, 천적, 인축에 대한 무독성으로 환경보존 및 정화작용이 있는 환경배려형 위생해충제로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
1. 제1단계 : 혼합물 제조
부틸알데하이드(butyraldehyde)와 유기용매를 혼합하여 혼합물을 제조한다.
유기용매로는 에탄올, 메탄올, 에테르, 아세톤, 벤젠, 톨루엔 중 선택된 1 종인 것을 사용한다.
이때, 상기 유기용매를 부틸알데하이드(butyraldehyde) 부피대비 0.1 ~ 1 배로 혼합하여 혼합물을 제조하는 것이 바람직하다.
2. 제2단계 : 살충제조성물 제조
제1단계에서 제조한 혼합물에 물를 넣고 희석하여 살충제조성물을 제조한다.
이때, 과도하게 희석할 경우 살충효과가 떨어진다.
이러한 문제점을 방지하기 위해 물의 양을 상기 혼합물 부피대비 0.1 ~ 2 배로 넣고 희석하는 것이 바람직하다.
일반적으로 사용되는 물로써 민물과 해수가 있다.
이때, 더 우수한 살충효과를 나타내는 살충용 조성물을 제조하기 위해서는 멸균해수를 사용한다.
멸균해수는 양어장 채수관을 통해 들어오는 해수를 채립하여 여과한 후, 121 ℃에서 15 동안 멸균하여 이용한다.
상기의 멸균해수로 희석된 살충용 조성물을 약욕방법에 이용할 시, 삼투압을 조절하여 어류폐사를 방지해주는 역할도 해준다.
이하, 본 발명의 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물에 대하여 실시예와 실험예를 통해 상세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예 1> 본 발명의 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물 제조1
준세이(junsei)에서 제조된 98 % 부틸알데하이드와 95 % 에탄올을 준비하였다.
준비한 부틸알데하이드 300 ㎖과 에탄올 200 ㎖를 혼합하여 혼합물을 제조하 였다.
상기 혼합물에 물 500 ㎖를 넣고 희석하여 스쿠티카충 살충용 조성물을 제조하였다.
<실시예 2> 본 발명의 부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물 제조2
준세이(junsei)에서 제조된 98 % 부틸알데하이드와 95 % 에탄올을 준비하였다.
준비한 부틸알데하이드 800 ㎖과 에탄올 100 ㎖를 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
상기 혼합물에 물 100 ㎖를 넣고 희석하여 스쿠티카충 살충용 조성물을 제조하였다.
<비교예 1> 포름알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물
본 발명의 실시예 1과 같은 방법으로 살충용 조성물을 제조하되,
부틸알데하이드 대신 JUNSEI에서 제조된 37.0 % 포름알데하이드 솔루션(formaldehyde solution)을 이용하여 살충용 조성물을 제조하였다.
<비교예 2> 시나믹알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물
본 발명의 실시예 1과 같은 방법으로 살충용 조성물을 제조하되,
부틸알데하이드 대신 Alfa Aesar에서 제조된 99.0 % 시나믹알데하이드(Cinamic aldehyde)를 이용하여 살충용 조성물을 제조하였다.
<비교예 3> 유제놀을 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물
본 발명의 실시예 1과 같은 방법으로 살충용 조성물을 제조하되,
부틸알데하이드 대신 Aldrich에서 제조된 99.0 % 유제놀(Eugenol)을 이용하여 살충용 조성물을 제조하였다.
<비교예 4> 아세트알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물
본 발명의 실시예 1과 같은 방법으로 살충용 조성물을 제조하되,
부틸알데하이드 대신 Fluka에서 제조된 99.0 % 아세트알데하이드(Acetaldehyde)를 이용하여 살충용 조성물을 제조하였다.
<비교예 5> 캄펜을 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물
본 발명의 실시예 1과 같은 방법으로 살충용 조성물을 제조하되,
부틸알데하이드 대신 Merck에서 제조된 90 % 캄펜(Camphene)을 이용하여 살충용 조성물을 제조하였다.
<실험예 1> 스쿠티카충에 대한 효과조사
1. 실험재료준비
실시예 1과 2의 스쿠티카충 살충용 조성물을 준비하였다.
비교에 1 내지 5의 스쿠티카충 살충용 조성물을 준비하였다.
2. 실험방법
1) 스쿠티카충 배양
스쿠티카충에 감염된 넙치 병어에서 직접 분리하여 배양하였다.
넙치 병어로부터 감염부위의 조직을 일부 절제하여 슬라이드 글라스에 올려놓고 현미경 관찰을 한 결과, 스쿠티카 충에 감염되어 있음을 확인하였다 (도 2).
확인된 스쿠티카 충체를 물에 P1Y1(1 % proteose peptone, 1 % yeast extract) 배지에 충체를 접종하여 15 ℃에서 1차배양 하였다.
상기 배양된 스쿠티카충 배양액에는 여러종류의 박테리아가 존재하고 있어, 스쿠티카충체를 순수배양하기 위하여 어류주화세포주를 이용하였다.
이때, 어류주화세포주 CHSE-214(Chinook salmon embryo)는 pH 7.3인 MEM(Modified Eagle's Medium)배지에 10 % FBS와 페니실린-스트렙토마이신(penicillin-streptomycin)을 첨가한 후, 20 ℃에서 3 일간 배양하였다.
상기 배양된 어류주화세포주에 1차 배양된 스쿠티카충배양액을 접종한 후 20 ℃에서 5 일동안 순수배양하였다.
2) 스쿠티카충 살충율 조사
증식된 스쿠티카충체수를 혈구계산판(hematocytometer)를 이용하여 1 mm × 1 mm안의 스쿠티카충체수를 계수하여 상기 순수배양액 1 ㎖당 2.0 × 104 충체가 함 유되어 있음을 확인하였다.
순수배양액 5 ㎖에 물 5 ㎖를 첨가하여 총 14 well plate를 준비하였다.
실시예 1,2의 조성물과 비교예 1,2,3,4,5의 조성물을 1.0 ㎖씩 각각 2 well plate에 넣어, 20 ℃ 진탕 배양기(shaking incubator)에서 교반을 시켰다.
교반 후, 1 시간, 2 시간, 6 시간, 12 시간, 24 시간마다 스쿠티카충체수를 측정하였다.
측정시, 배양액을 슬라이드 글라스(slide glass)위에 떨어뜨린 후 현미경하에서 측정하여 lysis된 개체를 제외한 정상적인 개체의 수를 측정하였다.
3. 실험결과
그 결과, 아래의 표 1에 나타내었다.
<표 1> 본 발명의 살충용 조성물을 이용한 스쿠티카충 살충율
스쿠티카충체수 살충율(%) 비고
1시간 2시간 6 시간 12시간 24시간
실시예 1 2.9×103 4.5×102 45 8 3 92
실시예 2 1.5×103 2.3×102 33 7 2 95
비교예 1 1.0×105 1.0×105 1.0×105 1.0×105 1.0×105 0 운동성저하
비교예 2 1.0×104 3.2×103 9.0×10 50 30 90 어독성 심각 LC 50 < 100 mg/L
비교예 3 1.0×104 2.8×103 1.3×102 90 70 90 어독성 심각 LC 50 < 100 mg/L
비교예 4 1.0×105 1.0×105 1.0×105 1.0×105 1.0×105 0 모양변화
비교예 5 1.1×103 2.4×10 0 0 0 100 어독성 심각 LC 50 < 100 mg/L
상기 표 1에 나타나있듯이, 비교예 1과 4의 살충용 조성물에서는 스쿠티카충체의 수가 줄어들지 않았으며, 단지 스쿠티카충체의 운동성을 저하시키거나 , 모양을 변화시키는 효과만 나타났다.
또한, 비교예 2,3의 살충용 조성물에서는 살충효과를 나타내었으나 그 효과 가 미흡하며, LC 50<100 mg/L를 이용 시 심각한 어독성을 나타내었다.
비교예 5의 살충용 조성물에서는 살충효과는 높았으나, LC 50<100 mg/L를 이용 시 심각한 어독성을 나타내었다.
그러나, 실시예 1과 2의 조성물에서는 높은 살충효과를 나타내었으나, 독성은 나타나지 않았다.
실시예 1과 2의 살충용 조성물로 인해 스쿠티카충 세포질이 파괴된 모습을 도 3에서 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 의해 제조된 실시예 1과 2의 살충용 조성물 이용시 스쿠티카충에 대하여 90 % 이상의 살충율을 보임과 동시에 독성도 나타내지 않음을 알 수 있었다.
<실험예 2> 어류에 대한 독성조사
1. 실험재료준비
실시예 1과 2의 스쿠티카충 살충용 조성물을 준비하였다.
비교에 1 내지 5의 스쿠티카충 살충용 조성물을 준비하였다.
실험어로로는 넙치 치어(5 cm)를 각 수조당 100 마리씩 준비하였다.
2. 실험방법
각각 준비된 100 ℓ의 해수가 채워진 원형수조에 실험어로로 준비한 넙치를 넣은 후 실시예1,2의 살충용 조성물과 비교예 1,2,3,4,5의 살충용 조성물을 각각 500 ㎖씩 넣어 넙치치어에 대한 독성을 확인하였다.
약욕 1 시간, 2 시간, 24 시간 후 독성을 확인하였다.
3. 실험결과
그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
<표 1> 넙치 치어 폐사미수량
1 시간 2 시간 24 시간
실시예 1 0 0 0
실시예 2 0 0 0
비교예 1 10 15 22
비교예 2 27 35 69
비교예 3 20 32 53
비교예 4 2 4 10
비교예 5 48 100 100
상기 표 2에 나타나있듯이, 실시예 1과 2의 조성물을 이용할 시, 한 마리도 폐사되지 않았다.
그러나, 비교예 2, 3의 조성물에서는 그 독성이 높아 납치 치어 폐사미수량이 높았으며, 비교예 5의 조성물에서는 약욕 2 시간 후 독성이 너무 강해 납치 치어가 모두 폐사됨을 볼 수 있었다.
또한, 비교예 1과 4의 조성물을 이용시 폐사량은 비교예 1, 2, 5의 조성물 보다는 적었으나, 시간이 지남에 따라 적지 않은 폐사량을 나타내었으므로, 살충용 조성물로서는 적합하지 않음을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명에 의해 제조된 실시예 1과 2의 조성물을 이용할 시 납치 치어에 대한 독성이 나타나지 않아, 살충용 조성물로서 적합함을 알 수 있었다.
<실험예 3> 양식장에서의 스쿠티카충에 대한 구제효과
1. 실험재료준비
실시예 1과 2의 스쿠티카충 살충용 조성물을 준비하였다.
비교에 1 내지 5의 스쿠티카충 살충용 조성물을 준비하였다.
2. 실험방법
양어장(10평)에 넙치 치어가 각각 100 마리씩 들어있었으며, 이때, 양어장에 있는 넙치 치어 중 5 마리를 선별해서 감염을 확인한 결과, 표피와 아가미 쪽에 스쿠티충에 감염된 것을 확인하였다.
상기 양어장에는 수조에 19.8 ton의 해수가 들어있었다.
따라서, 실시예 1과 2의 조성물과, 비교예 1,2,3,4,5의 조성물을 각각의 양어장에 7 ℓ씩 넣었다.
그 후, 2 시간, 2 일, 7 일동안 각각 5 마리씩 샘플링하여 표피 부분과 아가미 부분을 현미경으로 확인하였다.
3. 실험결과
그 결과를 표 3에 나타내었다.
<표 1> 넙치 치어 구제율(%)
스쿠티카충 살충율(%) 넙치치어 폐사율(%)
2 시간 24 시간 1일 7일
실시예 1 100 100 0 0
실시예 2 100 100 0 0
비교예 1 5 7 30 100
비교예 2 30 42 77 100
비교예 3 32 47 59 100
비교예 4 2 4 48 100
비교예 5 90 95 100 100
그 결과, 비교예 1과 4의 살충용 조성물 이용시, 현미경으로 확인한 결과 스 쿠티카충은 거의 없어지지 않아 감염된 넙치치어의 구제효과는 거의 나타나지 않았으며, 스쿠티카충으로 인해 넙치 치어가 폐사됨을 알 수 있었다.
또한, 비교예 2,3,5의 살충용 조성물을 이용시, 현미경으로 확인한 결과 스쿠티카충은 감소하여, 감염된 넙치 치어의 구제효과는 높게 나타났으나, 조성물의 독성으로 인해 넙치 치어가 폐사됨을 알 수 있었다.
그러나, 실시예 1 과 2에 의해 제조된 스쿠티카충 살충용 조성물 이용시, 스쿠티카충이 완전히 제거되었으며, 넙치 치어의 폐사량도 없음을 볼 수 있었다.
따라서, 넙치 치어폐사도 발생하지 않았고, 스쿠티카충도 완전히 제거되어 감염된 넙치 치어의 구제효과가 높아 정상적으로 사육할 수 있음을 확인하였다.
본 발명에 의해, 종래에는 스쿠티카충 살충용으로 사용되지 않았던 부틸알데하이드를 스쿠티카충 살충용 조성물로 적용함으로써, 스쿠티카충 살충효과를 향상시키는 살충용 조성물이 제공된다.
또한, 간단한 약욕방법으로도 감염된 어류를 구제할 수 있는 스쿠티카충 살충용 조성물이 제공된다.

Claims (4)

  1. 스쿠티카충 살충용 조성물에 있어서,
    부틸알데하이드(butyraldehyde)에 유기용매를 부틸알데하이드 부피대비 0.1 ~ 1 배로 넣고 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 혼합물에 물을 넣고 희석시켜 제조된,
    부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기용매는 에탄올, 메탄올, 에테르, 아세톤, 벤젠, 톨루엔 중 선택된 1 종인 것을 특징으로 하는,
    부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    물은 혼합물의 부피대비 0.1 ~ 2 배 넣고 희석하는 것을 특징으로 하는,
    부틸알데하이드를 이용한 스쿠티카충 살충용 조성물.
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